PCB做阻抗的意义
PCB电路板为什么要做阻抗阻抗对于PCB来说有什么意义?一起往下看吧。在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗。其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。阻抗类型有五种:特性阻抗在计算机﹑无线通讯等电子信息产品中, PCB的线路中的传输的能量, 是一种由电压与时间所构成的方形波信号(square wave signal, 称为脉冲pulse),它所遭遇的阻力则称为特性阻抗。差动阻抗驱动端输入极性相反的两个同样信号波形,分别由两根差动线传送,在接收端这两个差动信号相减。差动阻抗就是两线之间的阻抗Zdiff。奇模阻抗两线中一线对地的阻抗Zoo,两线阻抗值是一致。偶模阻抗驱动端输入极性相同的两个同样信号波形, 將两线连在一起时的阻抗Zcom。共模阻抗两线中一线对地的阻抗Zoe,两线阻抗值是一致,通常比奇模阻抗大。PCB线路板为什么要做阻抗?PCB线路板阻抗是指电阻和对电抗的参数,对交流电所起着阻碍作用。在PCB线路板生产中,阻抗处理是必不可少的。原因如下:1、PCB线路(板底)要考虑接插安装电子元件,接插后考虑导电性能和信号传输性能等问题,所以就会要求阻抗越低越好。2、PCB线路板在生产过程中要经历沉铜、电镀锡(或化学镀,或热喷锡)、接插件焊锡等工艺制作环节,而这些环节所用的材料都必须保证电阻率低,才能保证线路板的整体阻抗达到产品质量要求,并能正常运行。3、PCB线路板的镀锡是整个线路板制作中最容易出现问题的地方,是影响阻抗的关键环节。化学镀锡层最大的缺陷就是易变色(既易氧化或潮解)、钎焊性差,会导致线路板难焊接、阻抗过高导致导电性能差或整板性能的不稳定。4、PCB线路板中的导体中会有各种信号传递。为提高其传输速率而必须提高其频率时,线路本身如果因蚀刻、叠层厚度、导线宽度等因素不同,将会造成阻抗值的变化,使其信号失真,导致线路板使用性能下降,所以就需要控制阻抗值在一定范围内。阻抗对于PCB电路板的意义对电子行业来说,化学镀锡层最致命的弱点就是易变色(即易氧化或潮解)、钎焊性差导致难焊接、阻抗过高导致导电性能差或整板性能的不稳定、易长锡须,导致PCB线路短路以至烧毁或着火事件。因为PCB线路板的主体线路是铜箔,在铜箔的焊点上就是镀锡层,而电子元件就是通过焊锡膏(或焊锡线)焊接在镀锡层上面的。事实上,焊锡膏在融熔状态焊接到电子元件和锡镀层之间的是金属锡(即导电良好的金属单质),所以可以简单扼要地指出,电子元件是通过锡镀层再与PCB板底的铜箔连接的,所以锡镀层的纯洁性及其阻抗是关键;未有接插电子元件之前,我们直接用仪器去检测阻抗时,其实仪器探头(或称为表笔)两端也是通过先接触PCB板底的铜箔表面的锡镀层,再与PCB板底的铜箔来连通电流的,所以锡镀层是关键。它是影响阻抗的关键和影响PCB整板性能的关键,也是易于被忽略的关键。除金属单质外,其化合物均是电的不良导体或甚至不导电的(这也是造成线路中存在分布容量或传布容量的关键),所以锡镀层中存在这种似导电而非导电的锡的化合物或混合物时,其现成电阻率或未来氧化、受潮所发生电解反应后的电阻率及其相应的阻抗是相当高的(足以影响数字电路中的电平或信号传输,)而且其特征阻抗也不相一致。所以会影响该线路板及其整机的性能。总的来说,PCB板底上的镀层物质和性能是影响PCB整板特征阻抗的最主要原因和最直接的原因,但又由于其具有随着镀层老化及受潮电解的变化性,所以其阻抗产生的忧患影响变得更加隐性和多变性。其隐蔽的主要原因在于:第一不能被肉眼所见(包括其变化),第二不能被恒常测得,因为其有随着时间和环境湿度的改变而变的特性,所以易被人忽略。